I.Железо- металл II.Углерод – не металл

- ОЦК - графит

- ГЦК - алмаз

Структурные составляющие системы:

А – аустенит (твердый раствор углерода в γ-железе с ограниченной растворимостью)

Ф – феррит (твердый раствор углерода в α-железе с ограниченной растворимостью)

Ц – цементит (химическое соединение железа с углеродом)

П – перлит (механическая смесь феррита и цементита)

Л – ледебурит (механическая смесь перлита и цементита при 18…20⁰С)

Все чистые металлы имеют одну температуру плавления, а сплавы 2-ве температуры плавления:

- начало кристаллизации

- конец

АСД – линия начала кристалл «Ликвидус» - низкий

АЕСF – «Солидус» - конец кристаллизации

Чугуны

Fe₃C – белый чугун

Их выплавляют в доменных печах из железной руды, кокса, флюсов (известь).

Fe₃C делится на:

- доэфтектический – (углерода от 2,14-4,3%)

- эвтектический – (углерода 4,3%)

- заэфтектический - (углерода от 4,3-6,67%)

В белых чугунах находится за счет составляющих ледебурита и цементита, обладают высокой твердостью, но хрупкостью.

Детали практически не изготавливаются, маркировка не существует.

Fe₃C частично остается в чугунах

Ферритом – 0,008%

Перлитом – не более 0,08%

Вредные примеси в сталях

Постоянные примеси делятся:

1.Вредные:

- S – не более 0,05%

- P – 0,08%

- Газы – 0,008%

2.Полезные:

- Si – до 0,4%

- Mn – 0,5-0,8%

Сера – снижает пластичность, вязкость, прочность, коррозионную стойкость, свариваемость. Соединения FeS – начинает плавиться при t⁰ 988⁰C, Mn+FeS=MnS – горит при t⁰ 1600⁰C

Сера – вызывает явление красноломкость стали.

Mn (марганец) - убирает вредные свойства серы и повышает прочность. При этом пластичность снижается.

Si (кремний) – появляется в стали при процессе раскисления, повышает предел текучести, но снижает пластичность и способность стали к выдержке.

P (фосфор) – растворяется в феррите, увеличивает предел прочности, текучести, но снижает пластичность, вязкость и повышает порог хладноломкости стали.

Газы – частично растворены в стали, находятся в виде хрупких не металлических включений (газовых пузырей). Это повышает хрупкость стали.

С увеличением углерода в стали растет прочность:

до 0,9%-1,3%

с 1,3-2,4% - не используются.

Маркировка стали:

I.По химическому составу.

1)углеродистые:

- низкоуглеродистые (до 0,25%)

- среднеуглеродистые (с 0,25-0,6%)

- высокоуглеродистые (от 0,6%)

2)Легированные:

- низколегированные (до 2%)

- среднелегированные (с 2-10%)

- высоколегированные (свыше 10%)

II.По назначению:

-конструкционные

-инструментальные

-специальные стали

III.По структуре:

- доэфтектический (углерода до 0,8% - Ф+П)

- эвтектический (углерода 0,8% - П)

- заэфтектический (углерода свыше 0,8-0,14% - Ц+П)

IV.По качеству:

-обыкновенного (S-0,05%, P-0,08%)

-качественная (S-0,0035%, Р-0,0035%)

-высококачественная (S-0,025%, Р-0,0025%) - в конце маркировки «А»

-особовысококачественная (S-0,075%, P-0,0625) – в конце маркировка «Ш»